基于NTP的TDCS-CTC系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù)研究.pdf

1、鐵路信號(hào)系統(tǒng)是鐵路中關(guān)乎行車(chē)安全的系統(tǒng)，其計(jì)算機(jī)時(shí)鐘的精確一致對(duì)于故障定位、溯源等具有非常重要的意義。而TDCS/CTC(Train operation Dispatching Command System/Centralized Traffic Control,列車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)/分散自律調(diào)度集中)作為地面信號(hào)系統(tǒng)的時(shí)間同步中心系統(tǒng)，可以為其它地面信號(hào)子系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息，因此，其系統(tǒng)的時(shí)間同步及精度變得尤為重要。本文以信號(hào)系統(tǒng)的TD

2、CS/CTC系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)該系統(tǒng)的時(shí)間同步相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究。由于TDCS/CTC系統(tǒng)具有分布范圍廣的特點(diǎn)，其同步精度影響事故的故障分析。因此，系統(tǒng)對(duì)同步精度要求較高，選擇合適的時(shí)間同步技術(shù)是非常重要的。從同步開(kāi)銷和精度考慮，NTP(Network Time Protocol,網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)進(jìn)行時(shí)間同步雖然開(kāi)銷較小，但在沒(méi)有外部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源的情況下，同步精度不高；GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng)

3、)技術(shù)雖然精度非常高，但造價(jià)昂貴。因此，采用NTP技術(shù)與GPS技術(shù)相結(jié)合的方式對(duì)TDCS/CTC系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)間同步。
　　論文根據(jù)鐵路時(shí)間同步網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)合系統(tǒng)接口，對(duì)TDCS/CTC系統(tǒng)時(shí)間同步方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)同步算法進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)同步結(jié)果進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　首先對(duì)鐵路時(shí)間同步網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過(guò)了解TDCS/CTC系統(tǒng)與其它信號(hào)系統(tǒng)的接口及時(shí)間信息的傳遞路徑，分別設(shè)計(jì)了既有線TDCS/CTC系統(tǒng)和客專

4、CTC系統(tǒng)的時(shí)間同步方案。
　　其次設(shè)計(jì)了多服務(wù)器和單服務(wù)器模式下的時(shí)間同步算法，并針對(duì)兩種模式分別提出了改進(jìn)時(shí)間同步算法以提高同步精度。對(duì)于多服務(wù)器模式下的同步算法，通過(guò)加入篩選算法和重排序算法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，使得系統(tǒng)在時(shí)間同步的過(guò)程中時(shí)刻都可以選擇到性能最優(yōu)的時(shí)間服務(wù)器，以達(dá)到提高時(shí)間同步精度的目的；對(duì)于單服務(wù)器模式下的同步算法，通過(guò)加入數(shù)據(jù)包選擇算法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，使得系統(tǒng)可以避免待傳輸包等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致延時(shí)不確定而引起同步精度